science >> Wetenschap >  >> Biologie

Een zich ontwikkelende plakkerige situatie

Travis Hagey, Evolutionair bioloog van de Michigan State University, laat zien hoe verschillende groepen hagedissen - gekko's en anoles - twee totaal verschillende evolutionaire paden hebben gevolgd om de gunstige eigenschap van kleverige teenkussentjes te ontwikkelen. Krediet:Luke Mahler

Terwijl veel dieren kleverige situaties proberen te vermijden, hagedissen evolueerden om ze op te zoeken.

Travis Hagey, Evolutionair bioloog van de Michigan State University, laat zien hoe verschillende groepen hagedissen - gekko's en anoles - twee totaal verschillende evolutionaire paden hebben gevolgd om de gunstige eigenschap van kleverige teenkussentjes te ontwikkelen.

In een artikel gepubliceerd in het tijdschrift Evolutie , Hagey toonde aan dat anolen zich leken te binden aan een enkel type teenkussen, een die veel wrijving genereert. Als een groep, ze waren in staat om al vroeg plakkerige teenkussentjes te ontwikkelen. gekko's, In de tussentijd, koos voor een evolutionair "dronken struikelen, " en schijnbaar niet verplichten tot een enkele aanpak, in plaats daarvan evoluerende teenkussentjes die bij sommige soorten veel wrijving genereren en andere die uitblinken in rechtstreeks aan een oppervlak plakken.

De struikeltheorie, formeel bekend als het Brownse bewegingsmodel, verklaart de evolutie van gekko's het beste. Verschillende groepen gekko's zochten verschillende benaderingen en sprongen op adaptieve oplossingen. Ze bereikten de gunstige eigenschappen door verschillende manieren na te streven, sommige tijdperken vooruitgaan en in andere achteruitgaan, zei Hagey.

Hadden anolen maar één optie? Is er slechts één evolutionair pad om de beste boomklimmende hagedis te worden? Waren gekko's meer laissez faire met evolutie?

Krediet:Michigan State University

"We proberen uit te leggen hoe evolutie werkt en hoe voorspelbaar het is, " zei Hagey, die deel uitmaakt van MSU's BEACON Center for Evolution in Action. "Goede wetenschap beantwoordt één vraag en produceert meer vragen. Anoles en gekko's zijn twee verschillende grote groepen hagedissen. Ze leven op verschillende continenten, en evolutionair, ze zijn gescheiden door 250 miljoen jaar tijd. Dus ook al hebben ze enkele van dezelfde eigenschappen, je kunt er niet vanuit gaan dat ze op dezelfde manier zijn ontwikkeld."

Evolutie is een knutselaar, hij voegde toe. Hagey vergelijkt het met iemand die op een onverharde weg woont en besluit een fiets te bouwen.

"Maar ze kunnen alleen de onderdelen gebruiken die ze in handen kunnen krijgen en aanpassingen en reparaties uitvoeren totdat ze een fiets hebben die ze leuk vinden. Hagey zei. "Twee verschillende mensen kunnen twee verschillende fietsen bouwen die allebei goed werken op onverharde wegen, maar het proces en de stappen die ze hebben doorlopen, zullen waarschijnlijk anders zijn. Hetzelfde geldt voor gekko's en anolen. Ze ontwikkelden allebei plakkerige tenen, maar kwamen daar op verschillende manieren."

Hagey's onderzoeksteam bestond uit wetenschappers van de Universiteit van Idaho, Cambridge, de Universiteit van Londen, en Lewis en Clark College.

Travis Hagey, Evolutionair bioloog van de Michigan State University, laat zien hoe verschillende groepen hagedissen - gekko's en anoles - twee totaal verschillende evolutionaire paden hebben gevolgd om de gunstige eigenschap van kleverige teenkussentjes te ontwikkelen. Krediet:Roger Anderson

Beenlengte PLOSONE papier

In een gerelateerd artikel in PLOSONE, Hagey koos ervoor om zich te concentreren op de lengte van de ledematen. Gekko's en anoles leven op bomen en klimmen op verticale oppervlakken. Ze hebben te maken met dezelfde mechanische aspecten, maar hebben ze verschillende wegen ingeslagen om die voordelen te behalen? Hebben ze eigenschappen ontwikkeld die de nadruk legden op sprintsnelheid boven balans of omgekeerd?

"Door kleverige teenkussentjes en de lengte van ledematen te bestuderen, kunnen wetenschappers begrijpen hoe en waarom dieren worden gevormd zoals ze gevormd zijn en de mechanica van hun beweging. "Zei Hagey. "Je zou denken dat er maar één goede manier is om in een boom te klimmen of om te zwemmen, maar het zijn er veel."

Voor beide onderzoeken Hagey reisde naar exotische locaties in de Dominicaanse Republiek, Australië en Thailand. Door een bezoek aan een fokker in Oklahoma kon hij 15 hagedissensoorten observeren uit vijf continenten. Algemeen, zijn onderzoek beoordeelde 30 soorten gekko's en 20 soorten anolen.

De studie toonde aan dat gekko's over het algemeen kortere poten hebben dan anolen. De wetenschappers weten niet zeker waarom dit het geval is, maar toen ze eenmaal rekening hielden met het lengteverschil, maakten ze een interessante observatie.

Hagedissen die op struiken leven, ongeacht gekko's of anoles, lange staarten hebben, gestreepte rug en lange benen. Degenen die op kleine takken in het bladerdak van een bos leven, zijn meestal bruin, met korte staarten, lange snuiten en korte benen. Deze eigenschappen waren consistent ondanks dat ze gescheiden waren door oceanen of hemisferen.

"Hoewel we enkele coole overeenkomsten konden vinden, we weten echt niet waarom, nog, "Zei Hagey. "Misschien passen ze zich allemaal aan om de beste boshagedissen of de beste boomklimmende hagedissen te zijn en allemaal op weg naar dezelfde evolutionaire oplossingen."